初中化学探究题

10分）某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇，于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质，成分是什么?
【猜想假设】猜想一：全部是CaO；     猜想二：是CaO和Ca(OH)₂的混合物；
猜想三：全部是Ca(OH)₂； 猜想四：是Ca(OH)₂和CaCO₃的混合物。
【实验探究】
（1）取部分该干燥剂于试管中，加水后无放热现象，说明这包干燥剂中不含 　  。
（2）继续向试管中滴加足量稀盐酸，有气泡出现，说明这包干燥剂中含有 　   。
（3）为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分，小组同学设计了以下三种方案。另取部分干燥剂于烧杯中，加水并搅拌，静置后取上层澄清溶液于3支试管中。请你参与实验，并填写表中的空白：

实验方案	方案一	方案二	方案三
实验操作
实验现象	澄清溶液变浑浊	溶液变   色

写出方案一中发生的化学反应方程式               。
【实验结论】通过以上实验探究，得出猜想             成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因，认识到实验室保存氧化钙应注意                            。

以下是我们日常生活中常用各种清洗剂，选择适当的用品可以得到更好的清洗效果。

名称	洗涤灵	洁厕灵	炉具清洁剂	污渍爆炸盐	漂白粉
产品样式
有效成分 或功能	清洗油污	盐酸	氢氧化钠	过碳酸钠	消毒

（1）我们使用洗涤灵清洗餐具上的油污，这是因为它具有          的功能。
（2）以下物质可以使用洁厕灵清洗的是           填字母序号）。
a．铁锈        b．油渍      c．水垢（主要成分为碳酸钙和氢氧化镁）
（3）取上述一定量的炉具清洁剂，滴加几滴酚酞溶液，溶液变        色，若将洁厕灵与炉具清洁剂混合，可以发生下图所示的化学反应。图中a微粒的化学式为      。

（4）“污渍爆炸盐”溶于水后会生成Na₂CO₃和H₂O₂。将爆炸盐溶于水后，再加入足量的洁厕灵，发生的化学反应方程式为                                             。
（5）化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对漂白粉其漂白作用是否失效产生了疑问。（当有效成分完全消失时，则漂白粉就完全失效；部分消失时，则为部分失效）。
I．查阅资料：
①漂白粉的主要成分是Ca(ClO)₂、CaCl₂和Ca(OH)₂，其有效成分是Ca(ClO)₂。
②Ca(ClO)₂可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应： Ca(ClO)₂+H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2HClO。
③ HClO不稳定，易分解生成HCl和一种常见的单质气体。
④ CaCl₂的水溶液呈中性，HClO的水溶液呈酸性。
⑤ HClO可使有色物质（如：品红溶液）褪色。
II．交流讨论：
该小组同学经过分析得出：HClO分解时除生成HCl外，生成的另一种常见气体是        。
III．实验探究： 下表是探究某漂白粉是否完全失效的实验，请根据表中结论，进行填空。

实验步骤	实验现象	实验结论
把少量漂白粉样品加入水中，通入足量的CO2气体，             。	。	漂白粉的漂白作用已完全失效。

IV．继续探究：同学们对某完全失效后的漂白粉的成分很感兴趣，并作进一步探究。在老师的帮助下，同学们对该失效后的漂白粉成分进行猜想：
猜想一：CaCl₂和CaCO₃；   猜想二：               ；
小明同学认为猜想中的成分CaCO₃，除漂白粉的有效成分在空气中发生反应生成外，还有其它来源，请你用化学方程式表示                                         。 
小聪同学进行实验证明失效后的漂白粉的成分符合猜想一，而与猜想二不符。小聪同学的实验方案是：                                                           。

某班同学在做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸、硫酸铜溶液。实验结束后，兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。
【提出问题】废液中含有什么物质？
【交流表达】（1）小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜，他观察到的现象是      。
（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是                    
（用化学方程式表示）
【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。
【实验验证】 ①小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸。用pH试纸测定溶液的pH的方法是：                        。
②小新取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到与小华相同的结论，小新的实验现象是                        。
通过实验与分析，同学们得出废液中含有硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸。
【拓展应用】若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，向废液中加入过量的          ，过滤，滤渣的成分是         。

某实验小组将洁净的铁钉投入到氯化铜溶液中，发现铁钉表面生成红色固体物质的同时有较多气泡产生，生成的气体是什么呢？
【提出猜想】从组成元素角度分析，产生的气体可能是HCl、Cl₂、O₂、H₂。
【查阅资料】25℃时：HCl气体极易溶于水，1体积水中溶解500体积；Cl₂能溶于水，1体积水中约溶解2体积；Cl₂也能与NaOH溶液发生化学反应。
【讨论分析】依据猜想和资料，实验小组的同学进行了如下讨论：
（1）甲同学根据资料推理得出产生的气体不可能是          。
（2）乙同学认为是O₂，则检验O₂的方法是                                          。
（3）丙同学认为是Cl₂，则只需将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通氯气前后洗气瓶的质量进行检验。Cl₂与NaOH溶液反应的化学方程式是： Cl₂ + 2NaOH =" NaCl" + NaClO + X，则X的化学式是         。
【设计方案】实验小组的同学合作设计了如下的实验方案，排除和验证猜想的气体。

（1）如果产生的气体是O₂和H₂，你认为装置C中存在的安全隐患是                   。
（2）丁同学认为：为确保安全，实验前应先          ，然后方可采用上面的装置进行实验。
【验证实验】经丁同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的干燥的气体从a处通入，过一会儿点燃C处的酒精灯，过一段时间后，发现表面含CuO的铜网 变为光亮的红色；停止通气，再称量装置A，发现质量无增减。
【实验结论】铁钉与氯化铜溶液反应时，产生的气体是          。
【实验反思】
（1）装置B中浓H₂SO₄起                 作用。
（2）装置C中发生反应的化学方程式为                               。
（3）由上述实验可以推出氯化铜溶液显       （填“酸性”、“碱性”或“中性”）。

某同学甲设计了如下图1所示的实验验证质量守恒定律。

图1                                            图2
⑴ 按上图1装配好仪器，检查装置的气密性的方法是                 ；　　
⑵ 拔掉橡皮塞（注射器不要拔掉），装入足量石灰石，再用注射器吸入2mL的稀盐酸，注意盐酸不能多吸，原因是                  ；
⑶ 再按图连接好装置，塞紧橡皮塞，防止盐酸注入时冲塞现象；
⑷ 将装置放在天平左盘，并用砝码游码使天平平衡；
⑸ 快速下推注射器活塞，使反应发生，此时锥形瓶内现象为                、瓶外的现象为                  ；
⑹ 反应结束后，再进行第2次称量，发现称量值没有发生变化；
⑺ 同学乙设计了如图2所示的装置来验证质量守恒定律，先把锥形瓶倾斜，再把气球中的镁粉倒入瓶中。试判断反应后，他的装置再次放在天平上    （填“能”或“不能”）保持平衡。为什么              。

碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。
【查阅资料】获得的资料有：
（1）补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。这些物质不与稀盐酸反应产生气体，高温灼烧时会燃烧或分解。
（2）碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。
（3）常见的碳酸钙含量测定方法：将碳酸钙粉碎，加入已知浓度的过量盐酸充分反应，然后测剩余盐酸的量，根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。
（4）澄清石灰水中的Ca(OH)₂含量很少，100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)₂。
【方案设计和实施】根据资料和已学知识，该小组同学设计如下两种方案进行测定。
方案1：根据下图所示装置实验。

（1）锥形瓶中发生反应的化学方程式为          。
（2）长颈漏斗下部插入液面下的目的是          。
（3）加入药品前，检验该装置气密性的方法是          。
（4）记录数据如下：

钙片质量	空洗气瓶质量	澄清石灰水的质量	反应后洗气瓶及瓶内物质总质量
25 g	100 g	200 g	300.4 g

方案2：将钙片粉碎，加入足量的稀盐酸充分反应，根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。记录数据如下（空烧杯质量为100 g，加入钙片质量为25 g）：

加入稀盐酸的质量	100 g	200 g	300 g	400 g
充分反应后烧杯及杯内物质总质量	222.8 g	320.6 g	418.4 g	518.4 g

【分析和评价】
（1）方案1和方案2中合理的是          ，原因是          。
（2）该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法（实验室可以进行该实验），原因是          。
（3）要使用【查阅资料】（3）中介绍的方法，还需要学习的是          。
【结论】经过计算，该钙片中碳酸钙的质量分数是          。

请回忆你和老师共同完成的酸和碱反应的实验探究，并按下列要求进行实验设计与分析：
【实验探究】
⑴请你依据下图设计一个酸和碱反应的探究实验：

实验步骤	实验现象	结论
①向烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞试液	①溶液颜色　　　　　　；	酸和碱发生了中和反应
②再用滴管慢慢滴入稀硫酸，并不断搅拌溶液。	②不断搅拌溶液至溶液颜色变成　　　　色。

⑵为探究上述酸、碱反应后硫酸是否过量，甲、乙、丙三位同学设计了以下方案：

实验方案	实验步骤	实验现象	实验结论
甲同学的方案	取样，滴入适量的氯化钡溶液	出现白色沉淀	硫酸过量
乙同学的方案	取样，滴入几滴无色酚酞溶液	酚酞溶液不变色	酸、碱恰好完全反应
丙同学的方案	取样，滴入几滴紫色石蕊溶液	溶液变红	硫酸过量

【实验评价】
①设计的三个方案中，有一个正确的方案，是　　　（填“甲”、“乙”、“丙”）同学的方案
②请分析另外两个同学方案错误的原因：
一个同学方案错误的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　，
另一个同学方案错误的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【实验反思】探究硫酸和氢氧化钠反应后硫酸是否有剩余，还可选择一种试剂       

化学实验课上，同学们利用下列实验探究碱的化学性质：

（1）甲实验中加入指示剂酚酞的目的是       　　　　　　　  ；
（2）丙实验中反应的化学方程式为                ；
（3）实验结束后，同学们将废液倒入同一只废液缸中，发现废液显红色，小刚脱口而出“废液中含有氢氧化钠”，小刚的说法正确吗？说明理由                。
于是同学们对废液的成分展开讨论和探究：
【猜想与假设】通过分析上述实验，同学们猜想：废液中除酚酞外还一定含有      ，可能含有         中的一种或几种（填一种组合）。
【实验验证】同学们取一定量的废液过滤后，向滤液中逐滴加入稀盐酸，根据反应现象绘制了如图所示的示意图。

【结论】分析图象得出可能存在的物质中，含有     　　      ；
没有     　　　          。

．现实验室中有一包由碳酸钠和氧化钙组成的白色粉末，下面是某化学兴趣小组的同学进行的探究过程，请你按要求帮助完成探究活动。
（1）同学们将白色固体放在如右图装置的试管中，打开分液漏斗开关，向试管中滴加水，观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，产生这种现象的原因是                    ，产生这种现象涉及的化学方程式是                               。

（2）同学们将如上图装置的试管中继续加入足量的水，发现试管中形成浑浊液体，于是同学们对浑浊液进行探究，其实验过程如下：

A．操作Ⅰ是         ，在该操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和         。
B．沉淀A的化学式是            。同学们认为无色溶液B一定含有的溶质是      ，对无色溶液B含有的其它溶质他们提出二个猜想：
猜想1：无色溶液B中的溶质还有Na₂CO₃；
猜想2：无色溶液B中的溶质还有             。
根据上面实验流程回答：现象b是       。若猜想1成立，则现象a是              ，此时③反应的化学方程式是              ，若猜想2成立的现象是                。

．请你参与下列探究过程：
（1）甲同学两根燃烧的蜡烛中的一根用玻璃杯罩住，发现玻璃杯中的蜡烛熄灭，说明燃烧的一个条件是             ，向另一根蜡烛用力吹气，发现蜡烛也熄灭，说明燃烧的另一个条件是             。
（2）乙同学为了证明CO₂确实与NaOH溶液发生反应，他设计了如下图装置进行实验，则B瓶中物质a是           ，证明能反应的实验现象是             ，充分反应后向A瓶中滴入CaCl₂溶液，产生的现象是                   。

碳酸氢钠（NaHCO₃）俗称小苏打，常用于食品和医药工业。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的性质进行探究。
实验一：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
取碳酸氢钠溶液少许，滴加无色酚酞溶液变红，由此可知碳酸氢钠溶液呈      性。
实验二：探究碳酸氢钠的热稳定性
[查阅资料]碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
[进行实验]为验证碳酸氢钠受热时会分解，兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠到铜片上加热，如下图所示。

（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有      生成。
（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式：                                  。
（3）兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na₂CO₃。
①兴趣小组的同学猜想的依据是                               。
②请设计实验检验反应后的固体产物是NaOH还Na₂CO₃，并填入下表：

实 验 操 作	预期实验现象	结   论
取少量固体产物，向其中加入            。	有气泡产生	固体产物是Na2CO3，而不是NaOH。

（4）写出碳酸氢钠加热分解的化学方程式                                  。

某研究性学习小组选择从空气中制取氮气作为研究课题，右图是他们设计的实验方案，请回答问题：
（1）除去二氧化碳和水蒸气：下图A装置发生反应的化学方程式是                ，B装置浓硫酸的作用是                     。

（2）除去氧气：他们分别收集一瓶气体用右图装置C进行除去氧气的燃烧实验，其中甲同学选择用红磷，乙同学选择用木炭。你认为：选用          （填“红磷”或“木炭”）的方法不科学，原因是                                          。

某化学兴趣小组拟用下图装置对某粗锌样品进行纯度检测。请填写以下实验报告。

(1)实验目的：                                    ；
(2)实验步骤：
①称取10．0 g粗锌置于铜网中，按图示装置组装后，称得仪器和药品总质量为120．0 g。
②将铜网插入足量的稀盐酸中，有关反应的化学方程式为                           ；
③反应完全后，称得装置总质量为119．8 g，则粗锌的纯度为        ；
(3)问题探究：(已知碱石灰为．Na()H和CaO的混合物)
①该实验中碱石灰的作用是                                ；若不用碱石灰，则所测得的粗锌纯度将        ；(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②若将粗锌换成石灰石，原实验方案        ；(填“能”或“不能”)用于石灰石样用于石灰石样品纯度的测定，理由是                                        。

实验室里某小组正在探究一个问题。根据设计方案，小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，溶液显红色。然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸，溶液由红色变为无色。
（1）他们探究的问题是____________（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？   Ⅱ．酸和碱溶液能发生反应吗？
（2）大家对小英得到的无色溶液继续探究。小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠，小亮认为溶质有两种，它们是________________________。同学们根据以下两种方案进行实验后，一致认为小亮的观点是正确的。请你补填下表的空缺。

实验操作	实验现象	实验结论
方案一：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入石蕊试液。	溶液显红色	小亮的观点正确。
方案二：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入           。

甲乙两同学学完质量守恒定律后设计了如下实验探究质量守恒定律。
（1）甲同学取一支蜡烛粘在一小块玻璃片上，将玻璃片和蜡烛一起放在天平上称量。天平平衡，如图所示。点燃蜡烛，过一会观察到天平指针_______（向左偏、向右偏）因此他得出结论：蜡烛燃烧不符合质量守恒定律。
（2）乙同学对甲同学的实验思考后，进行了改进，他将蜡烛放于一密闭、干燥、透明的玻璃容器中，放于天平上调节平衡，并设法点燃蜡烛，过一会观察到蜡烛熄灭，天平仍然平衡，他得出结论，蜡烛燃烧符合质量守恒定律。
（3）甲同学得出不符合质量守恒定律的原因是 ______________。乙同学从实验上证实蜡烛燃烧符合质量守恒定律。并且还从微观角度进行了解释，他的解释是____________________。
（4）乙同学通过仔细观察。还观察到了一个明显的现象_______________，他根据该现象得出蜡烛的组成中含有氢元素；该同学又进行了进一步的实验，最后还得出蜡烛的组成中还一定含碳元素。他进行的实验是_________________。他得出蜡烛的组成中一定含碳、氢元素结论的化学原理是_______________________。
（5）乙同学实验时，观察到蜡烛熄灭，蜡烛熄灭的原因是______________。请你举出生活中应用该原理灭火的一个具体事例____________________。